Phương pháp điều chế KClO3

Câu hỏi: Phương pháp điều chế KClO₃

Lời giải:

    - Kali Clorat được điều chế bằng cách: cho KOH phản ứng với khí clo ở điều kiện nhiệt độ trên 80⁰C

6KOH + 3Cl₂ → KClO₃ + 5KCl + 3H₂O

    - Ngoài ta, còn có thể sản xuất Kali Clorat bằng cách điện phân dung dịch KCl 25% ở nhệt độ từ 70 - 75 ⁰C

2KCl + 2H₂O → 2KOH + H₂ + Cl₂

6KOH + 3Cl₂ → 5KCl + KClO₃ + H₂

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về KClO₃ nhé

1.TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KALI CLORAT

    - Kali clorat là tinh thể không màu hoặc màu trắng mà không có nước kết tinh, hoặc một loại bột màu trắng.

    - Kali clorat mang vị mặn và lạnh, độc hại, uống 2-3g có thể gây ngộ độc và tử vong.

    - Mật độ 2.32g/cm³.

    - Điểm nóng chảy 356 ℃.

    - Điểm sôi 368 ℃.

    - Kali clorat tan nhiều trong nước nóng nhưng ít tan trong nước lạnh. Vì thế, khi làm lạnh dung dịch bão hòa, KCLO₃ dễ dàng khỏi dung dịch.

Cấu tạo phân tử của KClO₃

2.CÁC PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN CỦA KCLO₃

• Như thế nào là phản ứng nhiệt phân?

    - Phản ứng nhiệt phân là phản ứng phân hủy xảy ra khi có sự xúc tác của nhiệt độ. Với nguyên lý đó là phân cắt các liên kết kém bền trong phân tử hợp chất vô cơ hay hữu cơ tác dụng bởi nhiệt độ. Kết quả sẽ cho bạn nhận được 2 hoặc 3 chất hoàn toàn mới so với chất ban đầu được nhiệt phân.

    - Các trường hợp nhiệt phân thường gặp như: nhiệt phân Hidroxit, nhiệt phân muối, nhiệt phân muối chứa oxi của clo, nhiệt phân muối sunfat, …

• Phản ứng nhiệt phân của KCLO₃ như thế nào?

    - Khi KClO₃ nhiệt phân sẽ tạo khí O₂ và muối kali clorua và dưới tác dụng của nhiệt độ khác nhau bạn sẽ có được những phương trình nhiệt phân và sản phẩm khác nhau như sau:

    - Ở nhiệt độ 400 độ C phương trình nhiệt phân KClO₃ tạo ra muối kali peclorat và Kali Clorua như sau:

4KClO₃ → 3KClO₄ + KCl

    - Ở nhiệt độ NHỎ 500 độ C phương trình nhiệt phân KClO₃ tạo ra Kali clorua và oxy nhưng dưới tác dụng của nhiệt độ và chất xúc tác là MnO₂

      2KClO₃ → KCl + 3O₂

    - Ở nhiệt độ  500 độ C (không có xúc tác của MnO₂) phương trình nhiệt phân KClO₃ hoàn toàn tạo ra Kali clorua và oxy

2KClO₃ →  2KCl + 3O₂

    - Như vậy, muối kali clorat KClO₃ khi bị nhiệt phân huỷ sẽ sinh ra 2 muối kali là muối clorat có tính oxi hoá KClO₄ và muối clorua KCl không có tính oxi hoá, nếu có thêm xúc tác MnO₂, sẽ tạo thẳng ra muối KCl và O₂.

    - Tương tự đối với các muối hipoclorit ClO-, muối clorit ClO₂-…, ta có các phản ứng như sau:

2KClO → KClO₂ + KCl

3KClO₂ →  2KClO₃ + KCl

4KClO₃ →  3KClO₄ + KCl

KClO₄ →  KCl + 2O₂

    - Như vậy, để KCLO₃ có thể nhiệt phân thì bắt buộc phải có nhiệt độ cao hoặc có thêm chất xúc tác là MnO₂.

3.Tính chất hóa học của kali clorat

    - Là một chất oxy hóa mạnh, có thể tác dụng với nhiều phi kim và kim loại như cacbon, photpho, nhôm, lưu huỳnh, magie,…

2KClO₃ + 3S → 2KCl + 3SO₂

KClO₃ + 3Mg →  KCl + 3MgO

5KClO₃ + 6P → 5KCl + 3P₂O₅

Các phương trình phản ứng khác:

KClO₃ + 6HCl → 3Cl₂ + KCl + 3H₂O

2KClO₃ + 3MnO₂ → 2KMnO₄ + MnCl₂ + 2O₂

KClO₃ + 3H₂ → KCl + 3H₂O

4. Điều chế kali clorat

    - Kali Clorat được điều chế bằng cách: cho KOH phản ứng với khí clo ở điều kiện nhiệt độ trên 80⁰C

6KOH + 3Cl₂ → KClO₃ + 5KCl + 3H₂O

    - Ngoài ta, còn có thể sản xuất Kali Clorat bằng cách điện phân dung dịch KCl 25% ở nhệt độ từ 70 - 75 ⁰C

2KCl + 2H₂O → 2KOH + H₂ + Cl₂

6KOH + 3Cl₂ → 5KCl + KClO₃ + H₂

5. ỨNG DỤNG CỦA KALI CLORAT

    - Kali clorat được dùng để chế tạo thuốc nổ, sản xuất pháo hoa, ngòi nổ và những hỗn hợp dễ cháy khác.

    - Kali clorat còn được dùng trong công nghiệp diêm. Thuốc ở đầu que diêm thường chứa gần 50% KClO₃.

    - Kali clorat được dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm dưới dạng phản ứng nhiệt phân và có chất xúc tác là MnO₂.

    - Ngoài ra, KCLO₃ còn là chất khử màu trong dệt nhuộm và chất chống oxy hóa.

    - Tại VN, KClO₃ được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp như một chất điều hòa cây trồng.